| 研究課題/領域番号 |
19K04380
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21020:通信工学関連
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| 研究機関 | 日本大学 |
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研究代表者 |
石川 博康 日本大学, 工学部, 教授 (20536495)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | 無人航空機 / ドップラーシフト / ユーザ位置検出 / 最小二乗法 / マルチパス / 三次元測位 / 周波数オフセット / 多重観測 / 位置検出精度 / 都市環境エリア3Dモデル / 山岳エリア3Dモデル / 測位精度指標 / 最大位置検出誤差推定方式 / 位置検出 / 測位精度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、UAV－ユーザ端末間で発生するドップラーシフトを利用するユーザ位置検出手法において、ユーザ周辺の建物や障害物、地形の影響により発生するマルチパスや信号減衰などの伝搬路特性、上空の気流の影響に伴うUAVの飛行位置制御誤差、送受信機が搭載する発振器や回路等により生じる周波数オフセットや受信機雑音など、実環境を想定して様々な劣化要因を考慮したシミュレーション評価や実験を行うと共に、これら劣化要因の対策・軽減技術や位置検出精度改善手法等を提案し、簡易かつ省電力なユーザ位置検出システムとしての有効性を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
無人航空機システム(UAS)では、通信機能を搭載した無人航空機(UAV)が上空を旋回飛行することにより、送受信信号にドップラーシフトが生じることから、複数のUAVで観測することにより、通信端末を所持するユーザの位置検出が可能となる。本研究では、ユーザ周辺の建物や地形の影響により発生するマルチパスや信号減衰、UAVの飛行位置制御誤差、送受信機で生じる周波数オフセットなど、様々な劣化要因を考慮したシミュレーション評価や実験を行うと共に、これら劣化要因の対策・軽減技術として、周波数オフセットとユーザ位置を同時に推定する手法やドップラーシフトを複数回観測する位置検出精度改善手法を提案している。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
無人航空機を用いた位置検出手法において、様々な劣化要因を考慮した研究開発は学術的にも意義が高く、ドップラーシフトに含まれる周波数オフセットの推定・補償手法、マルチパス環境下における位置検出精度改善のための測位演算アルゴリズムなどの研究課題は学術的に意義が高いだけでなく、本研究に基づくユーザ位置検出手法を実現できれば、災害時や緊急時、山岳地域などにおける遭難時など、携帯電話等の通常の通信手段の利用が困難な状況において、CW波の送信機能を有する簡易な端末を保有するユーザの存在位置の発見が早期かつ高精度に行うことが期待でき、人命救助という社会的な貢献の観点からも極めて意義が高いものと考えられる。
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